Docker for macを早める歴史
そもそもどうして遅い
Docker Desktop for Macでは、Linux環境と違って、コンテナーはそのままmacOSのカーネルで実行されておらず、macOS上で動くVMの中にあるLinuxカーネルによって実行されている。
なぜそうなっているかというと、macOSのカーネルではコンテナー化のサポートがなくてdockerのようなコンテナーを実装できないため。
なので、bindボリュームを通してコンテナー内からmacOS側にあるファイルにアクセスする時は、VMの中から osxfs（レガシー） か gRPC FUSE というファイルシステムレイヤーを通して、macOS側のファイルが読み込まれる。
ただし、抽象化が多いところから、ケースによってそのレイヤーがかなり遅くて、ネイティブのアプリケーションと比べ物にならないことが珍しくない
そもそもど うして遅い(深堀)
問題の根本は、DockerとMacの間のOSファイル システム層にあります。
Linuxでは、Dockerはディレクトリとファイルを直接マウントできますが、Macでは、Dockerはファイルの読み取り/書き込みごとにリクエストをMac (osxfs) に渡す必要があります。
ファイルシステムのパフォーマンスには、スループットと遅延という2つの側面があります。スループットは、データを処理できる速度です。レイテンシは、ファイル システム呼び出し (ファイルへの書き込みなど) が完了するまでにかかる時間です。
スループットは問題ではありません。SSDを搭載した最新のシステムは、少なくとも数GB/秒のスループットを達成できます。OSXFSのスループット制限は250 MB/秒です。これはSSDのスループットよりも大幅に遅いですが、ほとんどのアプリケーションは毎秒それほど多くのデータを読み書きしないため、通常はボトルネックにはなりません。
そのため待ち時間が発生します。ほとんどのブロックベースのファイルシステム (ブロックベースとは、ディスク上のデータがブロックに格納されることを意味します) の遅延は約10μs (マイクロ秒) です。OSXFSは約13倍遅い (130μs)。まだ信じられないほど高速ですが、npm installなどの一般的なWebアプリのワークロードで テストすると、すべてが積み重なって信じられないほど遅くなります。
Mutagen
Mutagenはファイル同期とネットワークフォワーディングのためのツールだが、docker-composeのサポートが追加された。
ファイル同期は rsync によるものなのでパフォーマンスは良くて堅牢
- 同期の仕組みがMutagenにより以下に変更される
docker composeと合わせて使う場合はmacOSとコンテナーの間に、VM内に同期されているファイルのコピーが用意されます。
コンテナー内から本来bindであったボリュームへのファイルアクセスが発生した場合はmacOS側のファイルを読みに行かず、VMのファイルにのみアクセスするようになります。 アプリケーションのファイル処理がVM内で完結するため、macOSとVM間のファイルのやり取りが激減して、パフォーマンスのボトルネックがなくなります。 ※DockerチームでもDocker DesktopにMutagenを正式的に導入する動きが以前ありましたが、導入で追加の複雑さが生じることから、やめることとなったようです。その代わりにgRPC FUSEを優先するようになりました。